DEH-NTK数字电液调节系统说明书.doc

Z875.08/03_DEH-NTK数字电液调节系统说明书南京汽轮电机(集团)有限责任公司南京汽轮电机(集团)有限责任公司代号Z875.08/03代替 DEH-NTK数字电液调节系统说明书共 31 页 第 1 页 编 制 付 健 2014.1 校 对 毛文暄 2014.1 审 核 汤继星 2014.1 会 签 华宁芳 2014-1 标准审查 郝思军 2014.1 审 定 张 静 2014.1 批 准 标记数量页次文件代号简要说明签名磁盘（代号）底图号旧底图号归档 Z875.08/03目 录1 前言 31.1 DEH调节系统的工作原理和系统介绍 31.2 ETS保护系统工作原理 51.3 TSI系统工作原理 52 系统配置 52.1 DEH-NTK网络结构 52.2 DEH-NTK控制柜 62.3 电源分配系统 62.4 控制器和IO模件 72.5 操作员站 82.6 工程师站 82.7 DEH-NTK的通讯 83 DEH-NTK系统软件 84 DEH控制系统功能及逻辑条件 84.1 挂闸 94.2 整定伺服系统静态关系（拉阀试验） 94.3 启动前的控制 104.4 升速控制 104.5 负荷控制 114.6 主汽压控制 144.7 主汽压保护 154.8 抽汽控制(适用于可调整抽汽机组) 164.9 背压控制(适用于背压机组) 174.10 超速保护 174.11 试验 185 DEH系统操作说明 205.1 基本说明 205.2 并网前操作 215.3 并网后操作 225.4 其它画面操作 236 汽轮机紧急跳闸保护系统(ETS) 247 DEH系统的安装 258 DEH系统的调整与试验 308.1 DEH系统静态下调试 308.2 DEH系统运行状态下调试 309 DEH-NTK系统运行注意事项 311 前言DEH-NTK数字电液调节系统是南汽自主开发的一种经过实践运行考核的成熟的电调系统，其性能指标和功能充分满足用户需求。

其数字电子部分由一个电子控制柜及操作员站等组成，该系统设备将DEH、ETS一体化设计供货，运转层上汽机信号的监测控制和保护全部进入DEH系统从而实现控制、监测和保护一体化，同时控制系统重要参数可调，极大方便了运行人员说明书详细介绍了DEH系统及热工系统，并对其工作原理、功能、操作、调整与试验等进行介绍；在使用说明书时，还需要随时参考本机组的其他有关文件和图纸1.1 DEH调节系统的工作原理和系统介绍DEH-NTK汽轮机数字式电液控制系统，由数字电子部分和液压部分组成系统控制精度、自动化水平高，它能实现升速（手动或自动），配合电气并网，电负荷控制（阀位控制或功率控制）及其它辅助控制，并与DCS通讯，控制参数调整和超速保护功能等能使汽轮机适应各种工况并长期安全运行1.1.1 DEH装置DEH是一个实时分散控制系统，其采用高可靠性冗余的高速数据通讯网络，两条高速数据通讯网络同时运行，以保证即使一条出故障时，数据通讯保持畅通DEH装置的硬件可分为：冗余控制器(DPU)、相关输入输出卡件、控制机柜、冗余电源、、后备手操盘、打印机、操作员站和工程师站DEH装置将现场信号（转速、压力、行程等）通过输入卡件处理后送到DPU进行运算，并将运算的结果通过输出卡件送到现场设备完成控制任务。

由于采用纯数字电液调节系统，故能满足汽轮机控制的高可靠性要求DEH通过对调门、旋转隔板(适用于可调整抽汽机组)及补汽阀(适用于补汽机组)的开度调节，应用比例和积分的闭环控制对转速和负荷进行可靠准确地控制1.1.2 DEH基本工作原理DEH控制系统的主要目的是控制汽轮发电机组的转速和功率，从而满足电厂供电的要求适用于供热机组DEH控制系统还将控制供热压力或流量DEH系统设有转速控制回路、负荷控制回路、抽汽控制回路(适用于可调整抽汽机组)、背压控制回路(适用于背压机组)、主汽压控制回路、超速保护回路等基本控制回路以及同期、调频限制、解耦运算、信号选择、判断等逻辑回路 DEH系统通过电液伺服阀分别控制高、低压阀门(适用于可调整抽汽机组)，从而达到控制机组转速、功率、背压(适用于背压机组)及抽汽压力(适用于可调整抽汽机组)的目的机组在启动和正常运行过程中，DEH接收CCS指令或操作人员通过人机接口所发出的增、减指令，采集汽轮机发电机组的转速和功率以及调节阀的位置反馈等信号，进行分析处理，综合运算，输出控制信号到电液伺服阀，改变调节阀的开度，以控制机组的运行机组在升速过程中（即并网前），DEH控制系统通过转速调节回路来控制机组的转速，功率控制回路不起作用。

在此回路下，DEH控制系统接收现场汽轮机的转速信号，经DEH三取二逻辑处理后，作为转速的反馈信号，与转速设定值进行进行PID运算，输出油动机的开度给定信号到伺服卡此给定信号在伺服卡内与油动机位置反馈进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，调整油动机的开度改变进汽量，从而控制机组转速在此过程中，操作人员可设置目标转速和升速率机组并网后，系统便切到负荷控制回路，汽机转速作为一次调频信号参与控制负荷控制有两种调节方式：（1） 阀位控制方式（即功率反馈不投入）：在这种情况下，负荷设定是由操作员设定百分比进行控制设定所要求的开度后，DEH输出阀门开度信号到伺服卡，调整油动机的开度，改变进汽量在这种方式下功率是以阀门开度作为内部反馈的，在实际运行时可能有误差，但这种方式对阀门特性没有高的要求注意抽汽机组在冷凝运行时阀门最大开度由工况图确定 （2） 功率控制方式：这种情况下，负荷回路调节器起作用DEH接收现场功率信号与给定功率进行比较后，送到负荷回路调节器进行差值放大，综合运算，输出阀门开度信号到伺服卡，调整机组的进汽量，满足功率的要求以上两种调节方式可以在运行中根据需要进行切换需要注意当采用功率控制方式时，需要汽轮机调节汽阀具备合适的流量特性。

当汽轮机调节阀的流量特性非线性时，可以通过在DEH内部修正来补偿现场调节阀的非线性机组跳闸时，置阀门开度给定信号为0，关闭所有阀门DEH控制系统设有OPC保护，阀位限制和快减负荷等多种保护一次调频的阈值（死区）、上下限范围、调速不等率可调整孤网控制DEH控制系统有汽机远控，汽机自动和汽机手动三种运行方式3） 抽汽控制回路(适用于可调整抽汽机组)DEH系统中设有抽汽控制回路它以操作员设定压力作为给定，以实际抽汽压力作为反馈，通过PID调节器控制抽汽压力，其输出与功率调节器的输出一同送到牵连解耦运算逻辑进行解耦运算，实现热电联调与静态自整其耦合关系根据主机热力特性及边界条件对各调节阀开度进行解耦运算得到4） 背压控制回路(适用于背压机组)DEH系统中设有背压控制回路它以操作员设定压力作为给定，以实际排汽压力作为反馈，通过PID调节器控制排汽压力，背压控制投入时，功率控制退出并处于跟踪状态在背压控制投入时，抽汽控制可以投入并与背压耦合控制5） 主汽压控制回路作为DEH的辅助控制回路，以操作员设定值作为给定，以实际主汽压作为反馈，通过PI调节器对机侧主汽压进行闭环控制在母管制运行的机组建议该功能不必投入。

1.1.3 运行方式DEH有如下几种运行方式：1.1.3.1 操作员控制这是最常用的运行方式这种运行方式下可以进行以下操作：转速控制、功率控制或阀位控制、主汽压力控制、抽汽控制(适用于可调整抽汽机组)、背压控制(适用于背压机组)等1.1.3.2 手操盘手动手操盘手动运行方式是紧急状态下手操盘通过硬接线（开关量）控制伺服卡最终控制阀门开度1.1.3.3 协调控制协调控制运行方式是DEH在阀位方式下接受协调指令开关调门脉冲（或模拟量）的控制方式关于这几种控制方式的详细说明，请参见后面相关章节1.2 ETS保护系统工作原理ETS即汽轮机紧急跳闸保护系统，用来监视对机组安全有重大影响的某些参数，以便在这些参数超过安全限值时，通过该系统去关闭汽轮机的全部进汽阀门，实现紧急停机ETS系统具有各种保护投切，自动跳闸保护，首出原因记忆等功能当任一停机条件出现时，ETS可发出汽机跳闸信号，使AST电磁阀动作，实现紧急停机注意:在运行过程中ETS系统重要保护项目不得撤除并且在切断主汽门前蒸汽通道之前不得切除ETS电源1.3 TSI系统工作原理TSI汽轮机监视仪表系统，用来监测对机组安全有重大影响的参数，以便在这些参数超过安全限值时，通过DEH和ETS控制汽机实现安全停机。

TSI系统的监视参数参见机组的TSI图纸DEH-NTK系统对TSI系统有两种处理方式，一种是采用专用卡件可接受TSI传感器信号并通过软件进行分析处理用于测量显示和报警保护另外一种是通过DEH的AI和DI通道采集独立的TSI系统的模拟量和开关量输出随机出厂的DEH系统采用何种方式处理TSI系统可在DEH接线端子图中查阅2 系统配置本系统中的DEH和ETS部分均采用英维思公司的NT6000分散控制系统的硬件平台硬件配置主要由以下部分组成：一个控制机柜，一台操作员站，一台工程师站，一台彩色喷墨打印机 DEH系统配置一对DPU及IO卡件ETS系统配置一对DPU及IO卡件DPU通过以太网与操作员站和工程师站相连，完成操作指令、基本控制数据、组态信息的通讯2.1 DEH-NTK网络结构DEH和ETS系统均采用两层网络结构第一层为eNet控制网络，完成DPU之间及DPU和MMI站之间的数据通讯eNet是高可靠性的冗余对等网络，采用实时以太网技术，通讯速率为100M/1000M，基于两套相互独立的工业以太网交换机，在传输层通过两套独立的物理层发出两套同时执行的数据会话过程来实现网络冗余第二层网络为eBus总线，完成DPU与I/O卡件之间的数据扫描。

eBus为精简结构的主从式高速冗余通讯总线，通讯速率为3.125Mbps，最小周期为5ms，被分为12段物理隔离的分支，每段有两个独立的通讯接口分别通过独立的总线同时对I/O卡件进行直接扫描网络结构见下图）2.2 DEH-NTK控制柜本。